高速数字电路设计之串音分析
图3.5 奇、偶模电磁场分布图
另外有关于阻抗的探讨,奇模的特性阻抗 将比单一条导线的特性阻抗 来的小,是因为:
而偶模的特性阻抗 将比单一条导线的特性阻抗 来的大,是因为:
另外,延迟时间TD也有所改变:
奇模
偶模
接着在此利用仿真软件( SPEED2000或HSPICE )实际模拟上述之奇、偶结构于微带线与带线中,分别观察TDT端点的波形,并验证上述之结果。其仿真结构示意图与仿真结果分别,如图3.6、3.7与3.8所示。
图3.6 奇、偶模仿真电路示意图
图3.7 微带线结构下,奇、偶模之TDT端点波形
图3.8 带线结构下,奇、偶模之TDT端点波形
多导体信号切换模式的效应
当多根传输线相互之间靠得很近的时候,传输线之间的电场和磁场将互相交互作用的更为复杂,传输在线的信号切换(switching)状态决定了以何种模式的传输,这种相互作用的重要性在于会改变传输线有效的特性阻抗和传输速率。特别是当很多非常靠近的传输线同时切换,这种现象尤为严重,它会使总线出现特性阻抗和延迟时间产生变化,从而影响总线的传输效能。因此,在系统设计中必须考虑到这些方面的影响。以下说明两种改变特性阻抗和传输速度的结构。
奇模(Odd Mode)
当两根耦合的传输线相互之间的驱动信号振幅大小相同但相位相差180度的时候,就是一个奇模传输的模型。此情况下,传输线的等效电容增大,但是等效电感变小。为了算出两相邻的传输线在奇模传输模式下,传输线特征阻抗和传输速率的变化情况,我们可以参考(图3.1)与(图3.2)。利用KCL与KVL导出其计算式。
图 3.1奇模等效电感 图 3.2奇模等效电容
其计算式为:
---------------------------(8)
---------------------------(9)
偶模(Even Mode)
当两根耦合的传输线相互之间的驱动信号振幅大小相同且相位也相同时,就是一个偶模传输的模型。此情况下,传输线的等效电容减小,但是等效电感增大。为了算出两相邻的传输线在偶模传输模式下,传输线特征阻抗和传输速率的变化情况,我们可以参考(图3.3)与(图3.4)利用KCL与KVL导出其计算式。
图3.3 偶模等效电感 图3.4 偶模等效电容
其计算式为:
-------------------------------(10)
-------------------------------(11)
而奇、偶模在传播时的电场与磁场示意图,如图(3.5)所示。
图3.5 奇、偶模电磁场分布图
另外有关于阻抗的探讨,奇模的特性阻抗 将比单一条导线的特性阻抗 来的小,是因为:
而偶模的特性阻抗 将比单一条导线的特性阻抗 来的大,是因为:
另外,延迟时间TD也有所改变:
奇模
偶模
接着在此利用仿真软件( SPEED2000或HSPICE )实际模拟上述之奇、偶结构于微带线与带线中,分别观察TDT端点的波形,并验证上述之结果。其仿真结构示意图与仿真结果分别,如图3.6、3.7与3.8所示。
图3.6 奇、偶模仿真电路示意图
图3.7 微带线结构下,奇、偶模之TDT端点波形
图3.8 带线结构下,奇、偶模之TDT端点波形
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